Die Mojave-Wüste liegt zwischen den Breitengraden 34 und 38 Nord. Sie liegt im Südwesten der Vereinigten Staaten und durchquert Südostkalifornien und Teile von Arizona, Nevada und Utah. Die Sonora-Wüste liegt südlich der Mojave, während die Great Basin-Wüste nördlich liegt.
Die Mojave-Wüste umfasst das Pahrump Valley, Death Valley, Amargosa Valley und das Las Vegas Valley. Der kalifornische Teil der Wüste wird in Western Mojave, Central Mojave und East Mojave unterteilt. Die Mojave-Wüste breitet sich von den San Bernardino- und San Gabriel-Bergen in Kalifornien nach Osten bis in die nordwestliche Region von Arizona und den südlichen Teil von Nevada aus.